LEY DE CHARLES COULOMB

Posted on 4 septiembre, 2010

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LEY DE CHARLES COULOMB

La fuerza f de atracción o repulsión entre dos cargas puntuales, es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia (r) entre ellas; es decir: F = 1/r2; F = Q1Q2/r2.

Ley Puntual o Pontiforme: es la que esta distribuida en un cuerpo cuyas dimensiones son despreciables en comparación con las demás dimensiones que intervienen en el problema.

K = Coeficiente de proporcionalidad

F = K Q/d2/q

Newton

F = KMxm/d2

PROBLEMAS

  1. ¿Cual debe ser la magnitud de un campo eléctrico E tal que un electrón, colocado en este campo, experimente una fuerza eléctrica igual a su peso en las vecindades de la superficie terrestre?
  2. ¿Cuáles son las magnitudes y la dirección de un campo eléctrico que contrarreste el pase de (a) un electrón y (b) una partícula alfa?
  3. Sobre una partícula de carga 2.0 x 10-9C actúa una fuerza eléctrica hacia debajo de 3.0 x 10-6N en un campo eléctrico uniforme. a) ¿Cuál es la magnitud del campo eléctrico? b) ¿Cuál es la magnitud y la dirección de la fuerza eléctrica ejercida sobre un protón colocado en este campo? c) ¿Cuál es la fuerza gravitacional sobre el protón? d) ¿Cuál es en este caso la relación de la fuerza eléctrica a la fuerza gravitacional?
  4. Dos cargas iguales y opuestas de magnitud 2.0 x 10-7C están separadas 15 cm. a) ¿Cuál es la magnitud y la dirección de E en un punto que se encuentra a la mitad del camino entre las dos cargas? b) ¿Qué fuerza (magnitud y dirección) actuaría sobre un electrón colocado en este punto?
  5. Dos cargas puntuales de magnitud +2.0 x 10-7C y +8.5 x 10-8C, se colocan a una distancia de 12 cm. a) ¿Cuál es el campo eléctrico que cada una de estas cargas produce en el sitio donde esta colocada la otra carga? b) ¿Cuál es la fuerza que actúa sobre cada una de ellas?
  6. En cada uno de los vértices de un triangulo equilátero de lado a (20 cm.) se coloca a un electrón. a) ¿Cuál es el campo eléctrico en el punto medio de uno de los lados? b) ¿Qué fuerza experimentaría otro electrón colocado en ese punto?
  7. ¿Cuál es la fuerza repulsiva coulombiana que existe entre dos protones en un núcleo de hierro?
  8. La distancia de separación r entre el electrón y el protón en el átomo de hidrogeno es de aproximadamente 5.3 x 10-11m. ¿Cuáles son las magnitudes de a) la fuerza eléctrica y b) la fuerza gravitacional entre estas dos partículas?
  9. ¿Qué separación debe haber entre dos protones para que su fuerza eléctrica repulsiva sea igual a su peso sobre la superficie de la tierra?
  10. Una carga de +3.0 x 10-6C se encuentra a 12 cm. de una segunda carga puntual de -1.5 x 10-6C. Calcular la magnitud y la dirección de la fuerza que actúa sobre cada carga.

PROBLEMAS

1. La siguiente figura muestra tres cargas Q1, Q2 y Q3. ¿Cuál es la fuerza que actúa sobre Q1? Suponga que Q1 = -1 x 10-6C, Q2 = +3.0 x 10-6C, Q3 = -2.0 x 10-6C, R12 = 15 cm., R13 = 10 cm. y q = 30º.

  1. Una barra cargada atrae pequeñas partículas de polvo de corcho seco y después de tocarla, estos frecuentemente se separan de ella con violencia. Explique este comportamiento.
  2. Si una barra de vidrio cargada se mantiene cerca del extremo de una barra metálica descargada, tal los electrones son atraídos hacia una orilla. ¿A que se debe que cese el flujo de electrones? Existe un suministro casi indefinido de ellos en la barra metálica.
  3. ¿Por qué no funcionan bien los experimentos de electrostática en los días húmedos?
  4. Una persona colocada sobre un banquillo aislado toca un conductor cargado y aislado. ¿Se descarga completamente el conductor?
  5. a) Una barra de vidrio cargada positivamente atrae un objeto que se encuentra suspendido. ¿Se puede concluir que ese objeto esta cargado negativamente? b) Una barra de vidrio cargada positivamente repele a un objeto suspendido. ¿Se puede concluir que ese objeto esta cargado positivamente?



Considere tres cargas puntuales localizadas en las esquinas de un triangulo, como se muestra en la siguiente figura, donde Q1 = Q3 = 5.0mC, Q2 = -2.0 mC, y a = 0.10cm. Encuentre la fuerza resultante sobre Q2. 

Posted in: Fisica III